化学必修 第二册第六章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化同步练习题

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1．（2022秋·山东滨州·高二校考开学考试）下列装置中，能构成原电池的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．该装置中，虽然有用导线连接的两个活动性不同的电极，但酒精为非电解质，不能传导电流，A不符合题意；
B．该装置中，虽然有两个用导线连接的活动性不同的电极，且与电解质溶液相接触，但不能形成闭合回路，不能形成原电池，B不符合题意；
C．两个电极都为Zn，活动性相同，不能发生电子转移，不能形成原电池，C不符合题意；
D．该装置中，虽然两个活动性不同的电极放在两个烧杯内的稀硫酸溶液中，但两烧杯内的溶液用盐桥相连，能形成闭合回路，所以能形成原电池，D符合题意；
故选D。
2．（2022秋·上海宝山）下列装置能构成原电池的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】A．没有形成闭合通路，不能形成原电池，故A不符合题意；
B．两个电极相同，不能形成原电池，故B不符合题意；
C．一个是活泼电极，一个是不活泼电极(石墨电极)，电解液与铁电极反应，能形成原电池，故C符合题意；
D．乙醇属于非电解质，没有电解质溶液，不能形成原电池，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
3．（2022春·黑龙江大庆）图中装置能构成原电池的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．虽然两个活动性不同的电极用导线连接，与电解质溶液相接触，但没有形成闭合回路，不能传导电流，所以不能形成原电池，A不符合题意；
B．两个电极材料都是Cu，活动性相同，不符合原电池的形成条件，B不符合题意；
C．Fe、C两个电极中有一个金属电极，能与稀硫酸反应，能产生持续的电流，C符合题意；
D．乙醇为非电解质，不能形成原电池，D不符合题意；
故选C。
4．（2022贵州）下列属于原电池装置并能产生电流的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．没有形成闭合电路，不能产生电流，A错误；
B．虽然形成闭合电路，但是点个电极相同，不能形成原电池，B错误；
C．有两个活性不同的电极，有电解质溶液，形成闭合的回路，有自发的氧化还原反应发生，C正确；
D．酒精不是电解质不能产生电流，D错误；
答案选C。
5．（2022云南普洱）下列装置能够组成原电池的是
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】A．A装置中，两个金属棒相同，不能构成原电池，故不选A；
B．B装置中，两个电极不同，铜能和硝酸银反应生成硝酸铜和银，形成了闭合电路，能构成原电池，故选B；
C．C装置，蔗糖溶液不导电，不能构成原电池，故不选C；
D．D装置，没有形成闭合电路，不能构成原电池，故不选D；
选B。
6．（2022山西）利用锌片、铜片、导线、电流表、橙汁等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是
A．原电池是将化学能转化成电能的装置
B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成
C．锌片、铜片与橙汁构成的原电池，锌片作负极
D．锌片、铜片与橙汁构成的原电池，电子由铜片通过导线流向锌片
【答案】D
【解析】A．原电池是把化学能直接转变为电能的装置，故A正确；
B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，故B正确；
C．橙汁含有大量的果酸，电解质为酸性，锌的活泼性比铜强，则构成原电池，锌片作负极，故C正确；
D．锌失电子是负极，铜得电子是正极，原电池放电时电子从锌片通过导线流向铜片，故D错误；
故选：D。
7．（2022河北保定）下列各组装置中能形成原电池的是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】A．两电极活泼性不同，能自发的发生氧化还原反应，而且形成了闭合回路，符合原电池的构成条件，能形成原电池，故A正确；
B．乙醇不是电解质，不能形成原电池，故B错误；
C．蔗糖溶液不是电解质，不能形成原电池，故C错误；
D．铂和碳都不能和氢氧化钠溶液反应，不能自发的发生氧化还原反应，不能形成原电池，故D错误；
故选A。
8．（2022陕西榆林）下列装置中，能构成原电池的是
A．只有(甲)B．只有(乙)C．只有(丙)D．除(乙)均可以
【答案】C
【解析】A．没有用导线连接形成闭合回路，所以不能构成原电池，故A错误；
B．两电极材料相同，所以不能构成原电池，故B错误；
C．有两个活泼性不同的电极，且两电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，所以该装置能构成原电池，故C正确；
D．乙醇是非电解质，且电极和乙醇不能自发的发生氧化还原反应，所以不能构成原电池，故D错误；
故选C。
9．（2022福建三明）下列装置可构成原电池的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．甘油为非电解质，该装置不能自发地进行氧化还原反应，所以不能形成原电池，故A错误；
B．C、Ag与AgNO3溶液均不反应，该装置不能自发进行氧化还原反应，所以不能形成原电池，故B错误；
C．该装置中Zn失电子，作负极，氢离子在正极Cu上得电子生成氢气，符合原电池的构成条件，能形成原电池，故C正确；
D．该装置不能构成闭合回路，所以不能形成原电池，故D错误；
答案为C。
10．（2022甘肃武威）番茄汁显酸性，在番茄上平行地插入铜片和锌片可以形成原电池。以下叙述正确的是
A．铜片上发生氧化反应 B．锌片为正极，铜片为负极
C．锌片为阴极，铜片为阳极 D．番茄汁起电解质溶液的作用
【答案】D
【解析】A．Cu片上氢离子得电子，发生还原反应，故A错误；
B．Ze失去电子，则锌片为负极，所以铜片为正极，故B错误；
C．原电池中不存在阴阳极，锌片为负极，铜片为正极，故C错误；
D．番茄汁显酸性，氢离子得到电子，所以番茄汁起电解质溶液的作用，故D正确；
故答案为D。
题组二 原电池的工作原理
1．（2022·福建）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的c(H＋)均减小D．产生气泡的速率甲比乙慢
【答案】C
【解析】A．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，铜是正极，铜片表面有氢气产生，A错误；
B．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，铜是正极；乙中铜、锌没有连接，不构成原电池，B错误；
C．两烧杯中都发生 SKIPIF 1 < 0 反应，溶液的c(H＋)均减小，C正确；
D．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，产生气泡的速率甲比乙快，D错误；
故选C。
2．（2022安徽）有关下列装置的说法确的
A．I、Ⅱ均构成原电池
B．I、Ⅱ均产生气泡，且气泡均在Zn片表面
C．一段时间后，I、Ⅱ的酸性均减弱，pH均增大
D．如果I、Ⅱ中的稀硫酸浓度相同，则Zn片的溶解速率相同
【答案】C
【解析】A．装置I中没有形成闭合回路，不是原电池，装置II符合原电池构成的条件，属于原电池，A错误；
B．装置I中Zn与H2SO4反应，Zn片上有气泡，装置II是原电池，Zn失去电子转移到Cu上，因此Cu片上发生反应2H++2e-=H2 SKIPIF 1 < 0 ，气泡在Cu片上，B错误；
C．两个装置都消耗H+，因此酸性均减弱，pH均增大，C正确；
D．装置II中形成原电池，原电池可以加快反应速率，因此装置II中Zn片的溶解速率较快，D错误；
故选C。
3．（202湖南）下列关于原电池的叙述中正确的是
A．正极和负极必须是金属
B．原电池是把化学能转化成电能的装置
C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应
D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，铜片溶解，锌片上有气泡冒出
【答案】B
【解析】A．由原电池形成条件可知，正极材料可以是能够导电的金属或非金属，如铁、碳在稀硫酸构成的原电池中，碳做原电池的正极，故A错误；
B．原电池是把化学能转化成电能的装置，故B正确；
C．原电池工作时，正极发生还原反应、负极上发生的氧化反应，故C错误；
D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，金属性强的锌做正极，锌片溶解，铜做正极，铜片上有气泡冒出，故D错误；
故选B。
4．（2022湖南）关于下图所示的原电池，下列说法正确的是
A．Zn作负极
B．锌片上发生的反应： SKIPIF 1 < 0
C．电子由铜片通过导线流向锌片
D．该装置是将电能转化为化学能
【答案】A
【解析】A．锌比铜活泼，锌片做负极，A正确；
B．锌片做负极，发生的是失电子的氧化反应，B错误；
C．电子从负极锌片流出，经由导线，流向正极铜片，C错误；
D．该装置为原电池，将化学能转化为电能，D错误；
故选A。
5．（2022黑龙江）下列关于原电池的叙述中错误的是
A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B．原电池是将化学能转变为电能的装置
C．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应
D．原电池内部的阳离子向正极移动
【答案】A
【解析】A．构成原电池的正极和负极可以是两不同的金属，也可以是两种相同的金属或是非金属，A错误；
B．原电池是将化学能转变为电能的装置，B正确；
C．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应，电子流出的一极是负极，发生氧化反应，C正确；
D．原电池内部的阳离子向电子流入的一极即正极移动，D正确。
故答案选A。
6．（2022山东）对于锌、铜、稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1ml电子通过时，理论上两极变化是
①锌片溶解了32.5g ②锌片增重32.5g ③铜片上析出1gH2 ④铜片上析出1mlH2
A．①③B．①④C．②③D．②④
【答案】A
【解析】锌、铜、稀硫酸组成的原电池装置中，负极：Zn-2e- =Zn2+，正极：2H++2e-=H2↑。可建立如下关系式：Zn——H2——2e-，当导线中有1ml电子通过时，m(Zn)= SKIPIF 1 < 0 = 32.5g，m(H2)= SKIPIF 1 < 0 = 1g，所以①锌片溶解了32.5g、③铜片上析出1gH2，故选A。
7．（2022四川）微型银-锌电池的电极分别是 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 溶液作电解质溶液，电池总反应为 SKIPIF 1 < 0 。对电池工作过程中的下列叙述正确的是
A．电流由 SKIPIF 1 < 0 电极流出
B．电解液中 SKIPIF 1 < 0 向正极迁移
C．负极反应为 SKIPIF 1 < 0
D．正极反应为 SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】A．电流由正极流向负极，因此电流由Ag/Ag2O电极流出，故A错误；
B．根据原电池阴离子流向负极，因此电解液中OH－向负极迁移，故B错误；
C．根据电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O=2Ag＋Zn(OH)2，锌化合价升高，失去电子，作原电池负极，因此负极反应为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2，故C正确；
D．KOH溶液作电解质溶液，因此正极反应为Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－，故D错误。
综上所述，答案为C。
8．（20222陕西延安）如图所示，电流计指针发生偏转，同时A电极质量减少，B电极上有气泡产生，C为电解质溶液。下列说法错误的是
A．B电极为原电池的正极B．C中阳离子向A极移动
C．A、B、C可能分别为 SKIPIF 1 < 0 、稀盐酸D．A电极发生氧化反应
【答案】B
【解析】A．根据上述分析可知，B电极为原电池的正极，有气泡产生，A正确；
B．原电池中阳离子移向正极，所以C中阳离子向B极移动，B错误；
C．A、B、C可能分别为 SKIPIF 1 < 0 、稀盐酸，Zn失电子生成锌离子，电极质量减少，Cu电极上氢离子得电子生成氢气，C正确；
D．A电极上固体失电子生成阳离子，所以发生氧化反应，D正确；
故选B。
题组三 原电池工作原理的应用
1．（2022内蒙古）有A、B、C、D四块金属片，用导线两两相连插入稀硫酸中，可以组成各种原电池。若A和B相连时，A为负极；C与D相连时，C溶解，D上有氢气生成；A与C相连时，C为正极；B与D相连时，电子由D极经导线流向B极，则这四种金属的活泼性由强到弱的顺序为
A．ABCDB．ACDBC．CADBD．BDCA
【答案】B
【解析】在原电池中较活泼的金属作负极失去电子，被氧化，发生氧化反应。不活泼的金属作正极，负极所失去的电子经导线传递到正极上，所以根据题意可判断，金属性强弱顺序为A＞C＞D＞B，所以答案是B。
2．（2022新疆）把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连时，a质量减少；b、d相连，b为正极。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为
A．a>c>b>dB．c>b>d>aC．d>a>c>bD．a>c>d>b
【答案】D
【解析】原电池中负极金属活泼性大于正极。a、b相连，a为负极；活动性a>b；c、d相连，d上有气泡逸出，d是正极，活动性c>d；a、c相连时，a质量减少，a是负极，活动性a>c；b、d相连，b为正极，活动性d>b；4种金属的活动性顺序由大到小排列为a>c>d>b，故选D。
3．（2022北京）把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成不同的原电池，a、b相连时，a为负极；c、d相连，d上有气泡产生；a、c相连时，a质量减少；b、d相连时，b为正极，则这四种金属活动性顺序由强到弱排列为
A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>a
【答案】B
【解析】把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，若a、b相连时，a为负极，a为活泼金属，b为正极，是较活泼的金属，因此活泼性a>b；c、d相连时d上有气泡，可知d上发生反应：2H++2e-=H2↑，d为正极，是较活泼金属，因此活泼性c>d；a、c相连时a的质量减少，a为负极，是活泼金属，因此活泼性a>c；b、d相连时b为正极，则b为较活泼金属，d为负极，是活泼金属，因此活泼性d>b，则这四种金属活动性顺序a>c>d>b，故B正确；
故选：B。
4．（2022四川）把a、b、c、d四块金属片两两浸入不同电解质溶液中，用导线相连组成原电池。若a、b相连时，a电极有电子流出；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时，b电极质量增加。则四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a
【答案】B
【解析】】一般而言，原电池中，活泼性较强的电极为负极，活泼性较弱的电极为正极，放电时，电流从正极沿导线流向负极，正极上得电子发生还原反应，a、b、c、d四块金属片浸入不同电解质溶液中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，a电极有电子流出,a为负极，则活泼性a＞b；c、d相连时，电流由d到c，c为负极，则活泼性c＞d；a、c相连时，c极上产生大量气泡，c为正极，则活泼性a＞c；b、d相连时，b电极质量增加 ，b为正极，则活泼性d＞b，因此金属活泼性的强弱顺序是a＞c＞d＞b，故选B。
5．（20222福建）等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，并向a中加入少量CuSO4溶液，下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系正确的是
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同时向a中放入少量的CuSO4溶液，发生的反应为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，铜-铁-稀硫酸形成原电池，使制取H2的反应速率增大，反应用时少于b，但由于Zn与CuSO4发生反应消耗，导致与硫酸反应的锌的质量减少，因而生成的氢气减少，故a中生成H2少于b，a中生成氢气快而少，图象表示应为D，故合理选项是D。
6．（2022云南）过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是
A．加入适量NaCl溶液B．加入适量的水
C．加入几滴硫酸铜溶液D．再加入少量稀硫酸
【答案】C
【解析】A．若加入NaCl溶液，会将稀硫酸稀释，c(H+)减小，反应速率减慢，故A错误；
B．加入适量的水，会将稀硫酸稀释，c(H+)减小，反应速率减慢，故B错误；
C．若加入几滴CuSO4溶液，则发生反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，析出的Cu与Fe、稀硫酸形成原电池，反应速率加快且不影响生成H2的总量，故C正确；
D．若再加入少量稀硫酸，因Fe过量，则生成H2的总量增大，故D错误。
故选C。
7．（2022河北）少量铁粉与100 mL 0.01 ml/L的硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的总量，可以使用如下方法中的
A．加入l00 mL0.02 ml/L的盐酸 B．加入少量硫酸氢钠固体
C．加入少量CuSO4固体 D．降低温度
【答案】B
【解析】Fe与硫酸反应实质为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，根据影响化学反应速率的因素分析。
A．0.02 ml/L的盐酸中c(H+)与0.01 ml/L的硫酸相同，所以加入l00 mL0.02 ml/L的盐酸对化学反应速率无影响，A不符合题意；
B．加入少量硫酸氢钠固体，该盐电离产生H+，使溶液中c(H+)增大，反应速率加快；由于Fe粉不足量，完全反应，反应产生氢气与Fe为标准计算，所以Fe的量不变，H2的总量不改变，B符合题意；
C．加入少量CuSO4固体，盐溶解与Fe发生置换反应产生Cu单质，Fe、Cu和稀硫酸构成原电池而加快反应速率，但由于消耗Fe，反应生成氢气总量减小，C不符合题意；
D．降低温度，物质含有的活化分子数目减少，有效碰撞次数减少，化学反应速率减慢，D不符合题意；
故答案为B。
8（2022内蒙古）用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施可以加快氢气生成的是
A．加入少量的硫酸钾固体B．加入浓硝酸
C．滴加少量硫酸铜溶液D．改用浓硫酸
【答案】C
【解析】A. 铁与稀硫酸反应的实质是铁与氢离子之间的反应，所以加入少量的硫酸钾固体对反应无影响，A项错误；
B. 加入浓硝酸，浓硝酸具有强氧化性，生成氮的氧化物，不生成氢气，B项错误；
C. 加入少量硫酸铜溶液，铁将铜置换出来与铁形成原电池，可加快反应速率，C项正确；
D. 铁遇浓硫酸发生钝化，在铁表面生成一层氧化物保护膜，阻止反应进行，D项错误；
答案选C。
9．（2022北京西城）下列化学反应中可以设计为原电池的是
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】A． SKIPIF 1 < 0 中不含价态变化的元素，为非氧化还原反应，不能设计成原电池，A不符合题意；
B． SKIPIF 1 < 0 为非氧化还原反应，不能设计成原电池，B不符合题意；
C． SKIPIF 1 < 0 为复分解反应，不能设计成原电池，C不符合题意；
D． SKIPIF 1 < 0 为常温下发生的置换反应，能设计成原电池，D符合题意；
故选D。
10．（2022福建南平）某原电池的总反应方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，能实现该反应的为
【答案】B
【解析】A．Fe做负极材料会失电子生成Fe2+，A错误；
B．Cu做负极失电子生成Cu2+，石墨做正极Fe3+在石墨电极上得电子生成Fe2+，B正确；
C．Cu和Fe同时做电极材料时，Fe为负极，Cu为正极，C错误；
D．电解质溶液必须是铁盐，不能是硝酸银，D错误；
故答案选B。
题组四 电极反应式的书写
1．（2022安徽）原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是
A．由 SKIPIF 1 < 0 、稀 SKIPIF 1 < 0 组成原电池，放电时 SKIPIF 1 < 0 向 SKIPIF 1 < 0 电极移动
B．由 SKIPIF 1 < 0 溶液组成原电池，其负极反应式为 SKIPIF 1 < 0
C．由 SKIPIF 1 < 0 溶液组成原电池，其负极反应式为 SKIPIF 1 < 0
D．由 SKIPIF 1 < 0 、浓硝酸组成原电池作电源，其负极反应式为 SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】A．由 SKIPIF 1 < 0 、稀 SKIPIF 1 < 0 组成原电池，锌和稀硫酸发生氧化还原反应，铜和稀硫酸不反应，所以锌作负极，铜作正极，电解质溶液中的阴离子 SKIPIF 1 < 0 移向负极锌，A正确；
B． SKIPIF 1 < 0 溶液组成原电池，铝和氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，所以铝是负极，镁是正极，其负极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，B正确；
C．由 SKIPIF 1 < 0 溶液组成原电池，铁和铜都与氯化铁反应，但铁的活动性比铜强，所以铁作负极，铜作正极，其负极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，C错误；
D．由 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、浓硝酸组成原电池，铝在浓硝酸中发生钝化，铜和浓硝酸能自发地进行反应，所以铜作负极，铝作正极，其负极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，D正确；
故选C。
2．（2022甘肃）下列有关判断正确的是
A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－===Cu2+
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＋3OH－===Al(OH)3
C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，片刻后其负极反应式为：Cu－2e－===Cu2+
D．原电池装置能够实现2HCl+Cu===CuCl2+H2↑反应
【答案】C
【解析】A．金属性铁强于铜，由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池中铁为负极，其负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，A错误；
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池中铝能与氢氧化钠溶液反应，铝为负极，其负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，B错误；
C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池中铝发生钝化，铜为负极，其负极反应式为Cu－2e－＝Cu2+，C正确；
D．Cu与盐酸常温不反应，则不能由原电池实现该反应，电解池装置能实现2HCl+Cu=CuCl2+H2↑反应，D错误；
答案选C。
3．（2022福建）下列有关判断正确的是
A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2+
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＋3OH－＝Al(OH)3
C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2+
D．用原电池和电解池装置都能实现2HCl + Cu＝CuCl2+ H2↑ 反应
【答案】C
【解析】A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，铁的还原性比铜强，负极为铁，负极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，镁与氢氧化钠不反应，负极为铝，负极反应式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，故B错误；
C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝遇到浓硝酸发生钝化，铜为负极，负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，故C正确；
D．电解池装置能实现2HCl+Cu=CuCl2+H2↑反应，但Cu与盐酸常温不反应，则不能由原电池实现该反应，故D错误；
故选C。
4．（2022四川）下列有关原电池的电极反应式书写不正确的是（ ）
A．Mg、Al插入NaOH浓溶液中构成原电池的负极：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2↓
B．H2、O2、稀硫酸酸性燃料电池的正极：O2+4H++4e-=2H2O
C．CH4、O2、KOH碱性燃料电池的负极：CH4-8e-+10OH-=CO SKIPIF 1 < 0 +7H2O
D．Pb、PbO2、稀H2SO4铅蓄电池的正极：PbO2+2e-+4H++SO SKIPIF 1 < 0 =PbSO4+2H2O
【答案】A
【解析】A．Mg、Al插入NaOH浓溶液中构成原电池，Al作负极，电极反应式为：Al-3e-+4OH-= SKIPIF 1 < 0 +2H2O，A选项错误；
B．H2、O2、稀硫酸酸性燃料电池中，O2在正极得到电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，B选项正确；
C．CH4、O2、KOH碱性燃料电池中，CH4在负极失去电子发生氧化反应生成CO2，CO2与KOH反应生成CO SKIPIF 1 < 0 ，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO SKIPIF 1 < 0 +7H2O，C选项正确；
D．Pb、PbO2、稀H2SO4铅蓄电池中，PbO2在正极得到电子与稀H2SO4反应生成PbSO4，电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO SKIPIF 1 < 0 =PbSO4+2H2O，D选项正确；
答案选A。
5．（2022河北）下列有关原电池说法中正确的是
A．（1）（2）中活泼的Mg均作负极
B．（2）中Mg作正极，电极反应式为6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑
C．（3）中Fe作负极，电极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2+
D．（4）中Cu作正极，电极反应式为2H++2e﹣=H2↑
【答案】B
【解析】装置（1）中Mg、Al均与硫酸反应，但Mg比Al活泼，Mg为负极、Al为正极；
装置（2）中Al与氢氧化钠反应，而Mg不反应，Al为负极，Mg为正极；
装置（3）中Fe在浓硝酸中发生钝化，而Cu与浓硝酸反应，Cu为负极，Fe为正极；
装置（4）中Fe比Cu活泼，Fe作负极，Cu作正极，发生吸氧腐蚀．
A．（1）中Mg为负极，但（2）中Al作负极，故A错误；
B．（2）中Mg作正极，电极上发生还原反应，电极反应式为6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑，故B正确；
C．（3）中Fe作正极，Cu作负极，负极的电极反应式为：Cu﹣2e﹣=Cu2+，故C错误；
D．（4）中Cu作正极，电极上发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，故D错误，
故选B．
题组五 燃料电池
1．（2022·广西）燃料电池是目前电池研究的热点之一、现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如下图所示，a、b均为石墨电极。下列叙述不正确的是
A．a电极是负极，该电极上发生氧化反应
B．b极反应是 SKIPIF 1 < 0
C．总反应方程式为 SKIPIF 1 < 0
D．使用过程中 SKIPIF 1 < 0 溶液的浓度逐渐减小
【答案】B
【解析】A．由分析可知，氢气在反应中失电子，故a极为负极，发生氧化反应，A正确；
B．由分析可知，b极为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，B错误；
C．由两极反应可知，电池总反应为2H2+O2=2H2O，C正确；
D．由分析可知，电池总反应为2H2+O2=2H2O，即放电过程中有H2O生成，故使用过程中KOH溶液的浓度逐渐减小，D正确；
故答案为：B。
2．（2022广东）某固体酸燃料电池以Ca(HSO4)2为固体电解质传递H+，其基本结构如图，下列说法正确的是
A．a电极是正极，发生还原反应
B．b电极发生的反应是O2+2H2O+4e-=4OH-
C．电池总反应为2H2+O2=2H2O
D．每转移0.2ml电子，便消耗1.12L的O2
【答案】C
【解析】A．a电极氢气失电子，发生氧化反应，故A错误；
B．b电极在酸性环境下发生还原反应，应为O2+4H++4e-=2H2O，故B错误；
C．氢气和氧气生成水，故总反应为2H2+O2=2H2O，故C正确；
D．无标准状况，不能计算气体的物质的量，故D错误；
故选C。
3．（20222辽宁）一种应用比较广泛的甲醇燃料电池，电解液是酸性溶液，其工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．若有 SKIPIF 1 < 0 生成，则有 SKIPIF 1 < 0 从甲池通过交换膜进入乙池
B．N极电极反应为 SKIPIF 1 < 0
C．甲池溶液 SKIPIF 1 < 0 增大，乙池溶液 SKIPIF 1 < 0 减小
D．Ｍ极为负极，发生还原反应
【答案】A
【解析】A．由装置图可知，乙池为电子流入端，为原电池的正极，甲池为电子流出端，为原电池的负极，其电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O =CO2 SKIPIF 1 < 0 +6H+，所以若有 SKIPIF 1 < 0 生成，则有 SKIPIF 1 < 0 从甲池通过交换膜进入乙池，故A正确；
B．由装置图可知，乙池为电子流入端，为原电池的正极，则N极电极反应为 SKIPIF 1 < 0 ，故B 错误；
C．甲池为电子流出端，为原电池的负极，其电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O =CO2 SKIPIF 1 < 0 +6H+，生成氢离子，酸性增强，所以甲池溶液 SKIPIF 1 < 0 减小，乙池为电子流入端，为原电池的正极，其极电极反应为 SKIPIF 1 < 0 ，消耗氢离子，酸性减弱，所以乙池溶液 SKIPIF 1 < 0 增大，故C错误；
D．由装置图可知，甲池为电子流出端，为原电池的负极，其电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O =CO2 SKIPIF 1 < 0 +6H+，所以Ｍ极为负极，发生氧化反应，故D错误；
故答案：A。
4．（2022湖北）一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是
A．a电极发生还原反应
B． SKIPIF 1 < 0 由右室通过质子交换膜进入左室
C．b电极反应式为 SKIPIF 1 < 0
D．电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极
【答案】D
【解析】A．b极上N元素的化合价降低，所以b是正极发生还原反应，故A错误；
B．原电池中阳离子从负极移向正极，即H+由左室通过质子交换膜进入右室，故B错误；
C． b极上N元素的化合价降低，b是正极，发生还原反应，电极反应式为： SKIPIF 1 < 0 ，故C错误；
D． 电池工作时，原电池中电流从正极流向负极，电流由b电极沿导线流向a电极，故D正确；
答案选D。
5．（2022云南）将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是
A．上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质
B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用
C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为C2H5OH-12e-=2CO2↑＋3H2O
D．以KOH溶液作电解质溶液，甲烷燃料电池的正极反应O2＋2H2O＋4e-=4OH-
【答案】C
【解析】A．燃料电池中，燃料做负极，负极反应物可以是氢气、甲烷、乙醇等物质，A正确；
B、航天飞行器中氢氧燃料电池的总反应为O2+2H2=2H2O，反应产物是水，经过处理之后可供宇航员使用，B正确；
C、乙醇燃料电池的电解质用KOH时，生成的二氧化碳会和其反应生成碳酸盐，负极发生反应C2H5OH-12e-+16OH-=2 SKIPIF 1 < 0 +11H2O，C错误；
D、燃料电池中正极上氧气得电子，碱性环境下，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，D正确；
故答案为：C。
6．（2022江西）以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液，电池反应为4NH3+3O2 SKIPIF 1 < 0 2N2+6H2O。下列有关说法错误的是
A．氨燃料电池在充电时，在阴极N2得电子被氧化
B．氨燃料电池在放电时，负极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
C．以氨气代替氢气的主要原因是氨气易液化、易储存
D．燃料电池的能量转化率一般比普通的电池高，但能量转化率仍达不到100%
【答案】A
【解析】A．氨燃料电池在充电时，阴极上N2得到电子被还原为NH3，故A错误；
B．氨燃料电池在放电时，负极上NH3失去电子生成N2，电解质溶液为KOH溶液，因此负极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故B正确；
C．NH3相较于H2具有的优点为容易液化，在运输过程中方便储存，同时也可设计成燃料电池，因此可代替H2，故C正确；
D．燃料电池的能量转化率理论上可高达85%～90%，现在已达到40%～60%，相较于一般比普通的电池高，故D正确；
综上所述，说法错误的是A项，故答案为A。
7．（2022湖北）下图为氢氧原料电池工作原理装置示意图，有关说法错误的是
A．该装置能把化学能转化为电能
B．a、b电极材料不参与电极反应
C．a电极为正极，电极反应式为H2－2e－＝2H＋
D．电池总反应为：2H2＋O2＝2H2O
【答案】C
【解析】A．氢氧原料电池，是把化学能转化为电能，故A正确；
B．氢氧原料电池是氢气和氧气在原电池中参与反应，因此a、b电极材料不参与电极反应，故B正确；
C．电极反应式为H2－2e－＝2H＋，因此a电极为负极，故C错误；
D．根据氢氧原料电池得到电池总反应为：2H2＋O2＝2H2O，故D正确。
综上所述，答案为C。
8．（2022秋·福建福州）科学家设计利用电化学原理回收CO2达到节能减排的目的，实验装置如图所示。已知在碱性条件下，卤素单质可以将乙醇氧化为乙醛，一段时间后测得a电极有HCOO-生成，下列说法不正确的是
A．b为负极
B．当电路中转移1mle-时，d电极产生1mlCH3CHO
C．e为阳离子交换膜、f为阴离子交换膜
D．a电极的电极反应式为 SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】a电极上CO2转化为HCOO-，发生还原反应,电极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，则a为阴极、b为负极，A正确、B错误；a电极上产生HCOO-，需要补充阳离子保持溶液呈电中性，所以e为阳离子交换膜，K+通过阳离子交换膜进入阴极室，同理f为阴离子交换膜，C正确；d电极的电极反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，溶液中发生反应 SKIPIF 1 < 0 ，当电路中转移1mle-时，d电极产生0.5mlCH3CHO，D正确。
9．（2022山东枣庄）通过化学方法可使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能量转化率。回答下列问题：
(1)根据构成原电池本质判断，如下反应可以设计成原电池的是_______(填标号)。
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验。有关实验现象，下列说法正确的是_______(填标号)。
A．图甲和图乙的气泡均产生于锌棒表面
B．图乙中产生气体的速率比图甲快
C．图甲中温度计显示的最高温度高于图乙中温度计显示的最高温度
D．图甲和图乙中温度计显示的温度相等，且均高于室温
(3)如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。
①电池的负极是_______电极(填“a”或“b”)，该极的电极反应为_______。
②电池工作一段时间后，电解质溶液的 SKIPIF 1 < 0 _______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用碳酸锂和碳酸钠的熔融盐混合物作电解质，一氧化碳为负极燃气，空气与二氧化碳的混合气为正极助燃气，制得在 SKIPIF 1 < 0 下工作的燃料电池，其负极反应为 SKIPIF 1 < 0 。
①正极反应式为_______。
②总反应式为_______。
【答案】(1)BD
(2)BC
(3) a SKIPIF 1 < 0 减小
(4) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）根据构成原电池本质可知，原电池反应为氧化还原反应，同时是放出能量的反应。
A． SKIPIF 1 < 0 不是氧化还原反应，不可以设计成原电池，故A错误；
B． SKIPIF 1 < 0 是氧化还原反应，且是放出能量的反应，可以设计成原电池，故B正确；
C． SKIPIF 1 < 0 虽然是氧化还原反应，但是是吸收能量的反应，故不可以设计成原电池，故C错误；
D． SKIPIF 1 < 0 是氧化还原反应，且是放出能量的反应，可以设计成原电池，故D正确；
故选BD。
（2）A． 图甲的气泡产生于锌棒表面，图乙形成原电池，氢离子在铜棒表面得电子，气泡产生于铜棒表面，故A错误；
B． 图乙形成原电池，产生气体的速率比图甲快，故B正确
C． 图甲中反应的化学能全部转化为热能，而图乙中的化学能部分转化为电能，部分转化为热能，故图中温度计显示的最高温度高于图乙中温度计显示的最高温度，故C正确；
D． 由C分析知，图中温度计显示的最高温度高于图乙中温度计显示的最高温度，且均高于室温，故D错误；
故选BC。
（3）①甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，故电池的负极是a，在碱性环境下甲烷失去电子转化为碳酸根离子，故该极的电极反应为 SKIPIF 1 < 0 。
②电池的总反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，故电池工作一段时间后，电解质溶液的 SKIPIF 1 < 0 减小。
（4）①燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧，故总反应式为 SKIPIF 1 < 0 ，已知负极反应为 SKIPIF 1 < 0 ，由总反应式减去负极反应可得，正极反应式为 SKIPIF 1 < 0 。
②燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧，故总反应式为 SKIPIF 1 < 0 。
A
B
C
D
正极材料
Cu
石墨
Fe
Ag
负极材料
Fe
Cu
Cu
Cu
电解质液
CuSO4
Fe2(SO4)3
FeCl3
AgNO3